[发明专利]一种水溶性类胡萝卜素及其发酵制备方法

说明书

本发明公开了一种水溶性类胡萝卜素及其发酵制备方法，属于天然产物开发技术领域，发酵制备方法采用黑附球菌LS10H为发酵菌体，以固体和液体两种不同的培养基进行发酵并采用水浸提取的方法制备水溶性类胡萝卜素，并对提取的水溶性类胡萝卜素进行性能测试，测试表明提取水溶性类胡萝卜素易溶于水，分子量为613.3，在强酸性或强碱性或高温下稳定，对强光照射不敏感，在1％‑6％H₂O₂溶液或0.1％‑0.6％Na₂SO₃溶液中稳定。

技术领域

本发明属于天然产物开发技术领域，涉及发酵制备技术领域，具体涉及一种水溶性类胡萝卜素及其发酵制备方法。

背景技术

天然食用色素是指从动物和植物组织以及微生物发酵产物中提取的一类食用色素。与动物和植物组织提取相比，利用微生物发酵制备天然色素具有经济、高效和不受地理、季节或气候影响等优势，是天然色素的重要来源之一。类胡萝卜素在天然食用色素中用量居第二位，除了能为食品添色外，类胡萝卜素天然色素还具有较高营养和保健价值，几乎所有类胡萝卜素均有抗氧化、增强免疫力、防止紫外线损伤、抗心血管疾病和抗癌等功能，自然界中发现的类胡萝卜素种类繁多，大约有600多种，能溶于大部分有机试剂中,一般不溶于水，类胡萝卜素遇氧、遇酸、强光照及高温下不稳定，易降解变化或异构化，但在碱性条件下一般比较稳定。

类胡萝卜素生产方法主要有化学合成法、自然生物组织提取法和微生物发酵法，中国专利公布号CN1711240公开了一种基于双Witting缩合或双Witting-Horner化学缩合反应制备类胡萝卜素的方法。中国专利CN101054357公开了一种从黄姜中提取总类胡萝卜素的方法，利用不同有机溶剂萃取，不仅从黄姜中提取得到经济价值较高类胡萝卜素，还减少了后续皂素生产废水的处理成本，同样中国专利公开号CN105779551A公开了一种发酵生产类胡萝卜素的方法，以黄桃罐头下脚料为主要原料，在经过高产类胡萝素的海洋红酵母进行分次接种、变温发酵后发酵液中细胞生物量为38-52g/L，类胡萝卜素产量为47-61mg/L。

黑附球菌是一种内生真菌，属半知菌纲，壳霉目，杯霉科，附球菌属，在自然界分布较广。在研究应用当中，黑附球菌及其孢子主要被应用于生物防治，Yue-Zhong Shu等在1997 年首次报道了黑附球菌可发酵产生一种新型的多烯(烃)类类胡萝卜素，但目前检索显示未出现黑附球菌发酵制备水溶性类胡罗素的相关专利。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出种水溶性类胡萝卜素及其发酵制备方法，为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水溶性类胡萝卜素发酵制备方法，具体步骤如下：

1)种子培养：将黑附球菌在PDA培养基中进行划线培养，培养3-4天后使用无菌水洗下菌丝体，制得菌丝体悬液，即为发酵用种子液；

2)发酵：取种子液接种于与发酵培养基中，然后在28-32℃条件下培养4-7天；

3)提纯：发酵结束后，按发酵培养基质量加入5-6倍重量的去离子水，浸泡并搅拌均匀，在20-60℃水浴中浸提30-90min，浸提液经离心除杂，然后将上清液真空冷冻干燥得到水溶性类胡萝卜素粗品；将水溶性类胡萝卜素粗品在室温条件下溶解于无水乙醇中，离心除杂得乙醇上清液，将乙醇上清液在温度50-60℃下真空旋转蒸发除乙醇，得水溶性类胡萝卜素纯品。

优选的，所述PDA培养基，组分为马铃薯200g/L，葡萄糖20g/L，去离子水1000mL，pH6.7-7.2。

优选的，所述发酵培养基为固态培养基或液态培养基。